Virtuelle Verkehrsregelung

Verkehrsregelung dient zur Steuerung des kooperativen Verhaltens der Verkehrsteilnehmer. An Kreuzungen erfolgt dies üblicherweise durch Lichtsignalanlagen (Ampeln), um die Vorfahrt der Verkehrsteilnehmer in geeigneter Weise zu priorisieren und einen Interessensausgleich der verschiedenen Richtungen durchzuführen.

Beim vernetzten, automatisierten Fahren gehen die Möglichkeiten weit über die schlichte, pauschale Schaltung von Ampeln hinaus. Durch die Vernetzung und den automatisierten Informationsaustausch können Fahrzeuge individuell und vielfältiger zur verbesserten, kooperativen Manöverplanung gesteuert werden. Diese erfordert aber passende Algorithmen und Software zur Ermittlung des besten, individuellen Kooperationsverhaltens in den jeweiligen Situationen. Damit ergibt sich eine Virtualisierung der Verkehrsregelung, welche in verteilten Steuergeräten und Rechnern stattfindet. Die Verkehrsregelung ist damit nicht mehr notwendigerweise an eine Lichtsignalanlage gebunden und kann auch auf bisher ungeregelte Verkehrsknoten und Streckenabschnitten angewendet werden.

Herausforderungen

  • Durch die zusätzlichen regelungstechnischen Möglichkeiten der Fahrzeugsteuerung und Manöverplanung erhöht sich die Komplexität beträchtlich, wenn man die erzielbaren Vorteile der Vernetzung und Automatiserung auch wirklich nutzen will.
  • Bei verteilten Algorithmen kommt es nicht von selbst zur Emergenz eines verbesserten Gesamtverkehrs. Vielmehr müssen die Kooperationsstrategien mit ausgefeilten Methoden dezidiert designt und validiert werden.
  • Da es sich um sicherheitskritische Systeme handelt, müssen die Algorithmen und Software-Funktionen auf alle möglichen und denkbaren Zustände, Interaktionsmuster und Manöver explizit definiert und abgesichert werden. Damit ergibt sich quasi eine umfassende und vollständige Neu-Definition der Verkehrsregeln und Regelungen.

Lösungsstrategie

Die Lösung zur Entwicklung und Absicherung neuer Regelungsstrategien für eine optimierte, virtuelle Verkehrsregelung besteht in einer koordinierten Anwendung des Integralen Entwicklungsprozess (IEP) von ANDATA für alle Module der VERONET-Regelungen für Fahrzeuge, Verkehrsknoten, Linien und Netze. Dadurch kann auch die Entwicklung der Regelungsstrategien für beliebige Straßen-Topologien, Verkehrssituationen und Verkehrsteilnehmer automatisierte werden, sodass sich eine umfassende und vollständige Absicherung mit selbstlernenden und selbstorganisierten Algorithmen realisieren lässt.

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